đề tài thiết kế và chế tạo mạch nghịch lưu một pha

Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .3 LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CƠ SỞ LÝ LUẬN ĐỀ TÀI 1.1 IC ổn áp 7805 1.1.1 Sơ đồ chân 1.1.2 Chức 1.1.3 Ứng dụng .6 1.1.4 Một vài thông số IC 7805 1.2 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 1.2.1 Cấu trúc ký hiệu 1.2.2 Nguyên lý làm việc 1.2.3 Vùng làm việc an toàn (Safe Operating Area) .8 1.3 IC IR2110 1.3.1 Sơ đồ chân IR2110 1.3.2 Chức 11 1.4 IC SG3525 11 1.4.1 Sơ đồ chân 11 1.4.2 Chức 13 1.5 Nghịch lưu 13 1.5.1 Giới thiệu nghịch lưu 13 1.5.2 Mạch nghịch lưu pha nguồn dịng dùng máy biến áp có điểm 14 1.5.3 Mạch nghịch lưu nguồn dòng dùng sơ đồ cầu H .15 1.5.4 Nghịch lưu độc lập nguồn áp pha 16 CHƯƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MẠCH NGHỊCH LƯU ÁP PHA 2.1 Sơ đồ khối toàn mạch 20 2.2 Tính tốn, thiết kế mạch động lực 21 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực 21 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên 2.2.2 Tính tốn chọn IGBT 22 2.2.3 Bảo vệ IGBT .23 2.2.4 Tính tốn làm mát cho IGBT .24 2.2.5 Khuếch đại tín hiệu điều khiển cho IGBT 26 2.3 Tính tốn, thiết kế mạch điều khiển 26 2.3.1 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển .26 2.3.2 Tính tốn tần số đầu mạch điều khiển .27 2.4 Sơ đồ nguyên lý nguyên lý hoạt động toàn mạch .28 2.4.1 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch .28 2.4.2 Nguyên lý hoạt động toàn mạch 29 CHƯƠNG KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ 3.1 Khảo sát tín hiệu mạch điều khiển 30 3.2 Khảo sát tín hiệu mạch khuếch đại .30 3.3 Tài liệu tham khảo 32 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài mă ̣c dù gă ̣p phải rất nhiều những vấn đề khó khăn song với hướng dẫn của thầy Nguyễn Đình Hùng với chỉ bảo của thầy cô giáo Khoa Điện – Điện Tử lỗ lực không ngừng của nhóm, đến chúng em đã hoàn thành đề tài Tuy nhiên, kiến thức của chúng em còn hạn chế, nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Vì chúng em rất mong nhận những ý kiến đóng góp chân thành từ phía thầy Nguyễn Đình Hùng, thầy giáo Khoa Điện – Điện Tử bạn đọc để đề tài của chúng em ngày hoàn thiện phát triển lên mức cao thời gian gần nhất Sau thời gian thực đề tài khoa, chúng em đã học hỏi rất nhiều kinh nghiệm kiến thức Các thầy cô gióa khoa đã nhiệt tình chỉ bảo Đă ̣c biệt hướng dẫn rất nhiệt tình của thầy Nguyễn Đình Hùng đã giúp chúng em hồn thành đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn! GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên Nhận xét giáo viên hướng dẫn GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển nhanh chóng kỹ thuật bán dẫn cơng suất lớn, thiết bị biến đổi điện dùng linh kiện bán dẫn công suất sử dụng nhiều công nghiệp đời sống nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao xã hội Trong thực tế sử dụng điện ta cần thay đổi tần số nguồn cung cấp, biến tần sử dụng rộng rãi truyền động điện, thiết bị đốt nóng cảm ứng, thiết bị chiếu sáng Bộ nghịch lưu biến tần gián tiếp biến đổi chiều thành xoay chiều có ứng dụng lớn thực tế hệ truyền động máy bay, tầu thuỷ, xe lửa Trong thời gian học tập nghiên cứu, học tập nghiên cứu môn Điện tử công suất ứng dụng lĩnh vực hệ thống sản xuất đại Vì để nắm vững phần lý thuyết áp dụng kiến thức vào thực tế, chúng em nhận đồ án môn học với đề tài: “Thiết kế và chế tạo mạch nghịch lưu pha” Với đề tài giao, chúng em vận dụng kiến thức để tìm hiểu nghiên cứu lý thuyết, đặc biệt chúng em tìm hiểu sâu vào tính tốn thiết kế phục vụ cho việc hoàn thiện sản phẩm Dưới hướng dẫn bảo nhiệt tình thầy Nguyễn Đình Hùng với cố gắng nỗ lực thành viên nhóm chúng em hồn thành xong đồ án Tuy nhiên thời gian kiến thức cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót thực đồ án Vì chúng em mong nhận nhiều ý kiến đánh giá, góp ý thầy giáo, bạn bè để đề tài hoàn thiện GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CƠ SỞ LÝ LUẬN ĐỀ TÀI 1.1 IC ổn áp 7805 1.1.1 Sơ đồ chân Hình 1.1: Sơ đồ chân IC 78XX Nhìn từ trái qua phải chân số 1, 2, của IC - Chân số 1: Input (chân vào) - Chân số 2: GND (nối mass) - Chân số 3: Output (chân ra) 1.1.2 Chức IC 7805 thuộc họ IC78xx họ IC ổn áp có chức tạo điện áp ở đầu cố định ở mức (+) xx V - 78 họ IC lấy điện áp dương (+) - XX số của điện áp lấy Lưu ý: Điện áp đầu vào của IC phải lấylớn điện áp đầu 3V trở lên Ví dụ IC 7805 Vin phải 8V trở lên 1.1.3 Ứng dụng Được dùng để thiết kế nguồn đơn giản cung cấp điện áp cho mạch điện không đòi hỏi điện áp ổn định cao 1.1.4 Một vài thông số IC 7805 - Dòng cực đại có thể trì 1A - Dòng đỉnh 2,2A - Công suất tiêu tán cực đại không dùng tản nhiệt: 2W Công suất tiêu tán dùng tản nhiệt đủ lớn: 15W GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng n Cơng śt tiêu tán ởn áp nối tiếp tính sau: Pd = (Ui – Uo) I Trong đó: - Ui – áp lối vào ,Uo – áp lối I – dòng sử dụng µA7805C Đặc tính Điều kiện IO = mA to A, Output voltage (Điện VI = V to 20 V PD ≤ 15 W áp ra) TJ† 25°C 0°C to MIN TYP 4.8 MAX 5.2 5.25 4.75 Đơn vị V 125°C Input voltage regulation VI = V to 25 V 100mV 25°C ( Sự ổn áp đầu vào) Output voltage regulation IO = mA to 1.5 A mV 25°C 15 ( Sự ổn áp đầu vào) Temperature IO = mA coefficient of output voltage (Hệ số nhiệt độ điện áp ra) Output noise voltage( f = 10 Hz to 100 kHz 100 100 -1,1 mV/°C 25°C 40 µV 25°C V 0°C to 125°C Điện áp tạp nhiễu) Dropout voltage( Điện IO = A áp rơi) Bảng 1.1: Một vài thông số IC 7805 1.2 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 1.2.1 Cấu trúc ký hiệu Về cấu trúc bán dẫn, IGBT giống với MOSFET, điểm khác có thêm lớp nối với collector tạo nên cấu trúc bán dẫn p-n-p emiter( tương tự cực gốc) với collector(tương tự với cực máng), mà n-n MOSFET Vì coi IGBT tương đương với transistor p-n-p với dòng base điều khiển MOSFET Dưới tác dụng áp điều khiển Uge>0, kênh dẫn với hạt mang điện điện tử hình thành, giống cấu trúc MOSFET.Các điện tử di chuyển phía collector vượt qua lớp tiếp giáp n-p cấu trúc base collector transistor thường, tạo nên dòng collector GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên Hình 1.2: a) Cấu trúc IGBT b) Sơ đồ tương đương IGBT 1.2.2 Nguyên lý làm việc - Phân cực cho IGBT UCE >0,sau vào cực G điện áp điều khiển Uge>0 với giá trị đủ lớn Khi hình thành kênh dẫn với hạt điện từ giống MOSFET hạt điện tử di chuyển phía cực C, vượt qua lớp tiếp giáp P-N tạo nên dòng Colector - Thời gian đóng cắt IGBT nhanh transistor thường , trể mở khoảng 0,15ms, trễ khóa khoảng 1ms Cơng suất điều khiển IGBT nhỏ thường mở dạng điện áp điều khiển +-15V Để mở thường cấp tín hiệu +15V,khóa cấp tín hiệu -15V 1.2.3 Vùng làm việc an toàn (Safe Operating Area) Vùng làm việc an toàn thể dạng đồ thị quan hệ điện áp giá trị dòng điện lớn mà phần tử hoạt động chế độ, dẫn, khóa, q trình đóng cắt Khi điện áp đặt lên cực điều khiển emitor dương hình thư hai điện áp âm Khi điện áp điều khiển dương, SOA có dạng hình chữ nhật với góc hạn chế phía trên, bên phải, tương ứng với chế độ dòng điện điện áp lớn Điều có nghĩa chu kì đóng cắt ngắn, ứng với tần số làm việc cao khả đóng cắt cơng GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên suất suy giảm Khi đặt điện áp điều khiển âm lên cực điều khiển emitor, SOA lại bị giới hạn vùng công suất lớn tốc độ tăng điện áp lớn dẫn đến xuất dòng điện lớn đưa vào vùng p cực điều khiển, tác dụng giống dòng điều khiển làm IGBT mở trở lại tác dụng cấu trúc thyristor Tuy nhiên khả chịu đựng tốc độ tăng áp IGBT lớn nhiều so với phần tử bán dẫn công suất khác Giá trị lớn dòng cho phép collector cho phép Icm chọn cho tránh tượng chốt giữ dịng, khơng khóa lại được, giống thyristor Hơn nữa, điện áp điều khiển lớn Uge phài chọn để giới hạn dịng điện Ice giới hạn lớn cho phép điều kiện có ngắn mạch cách chuyển đổi bắt buộc từ chế độ bão hịa sang chế độ tuyến tính Khi dịng Ice giới hạn khơng đổi, khơng phụ thuộc vào điện áp Uce lúc Tiếp theo IGBT phải khóa lại điều kiện đó, nhanh tốt để tránh phát nhiệt mạnh Tránh tượng chốt giữ dòng cách liên tục theo dõi dòng collector điều cần thiết thiết kế IGBT 1.3 IC IR2110 IGBT phần tử bán dẫn có tính nắng ưu việt khả đóng cắt nhanh, công suất điều khiển nhỏ, thay cho transistor cơng suất thường Vì thế, điều kiện mở khóa có yêu cầu đặc biệt.Khó khăn việc điều khiển với sườn xung dựng đứng Thờigian tạo sườn xung cỡ 0.1us nhỏ Nhưng tụ kí sinh cực điều khiển với gốc S, cực G với cực máng D cản trở tốc độ thay đổ tín hiệu điều khiển 1.3.1 Sơ đồ chân IR2110 Hình 1.3: Sơ đồ chân IR 2110 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên Hình 1.4: Sơ đồ khối IR2110 Hình 1.5: Giản đồ sóng Input Output IC IR2110 Chân 1: Cổng điều khiển cho mức thấp Chân 2: Phản hồi mức thấp Chân 3: Chân nối với nguồn để cấp cho IC từ 10 đến 20 V Chân 5: Điện áp treo trả mức cao Chân 6: Điện áp treo mức cao Chân 7: Cổng điều khiển cho mức cao Chân 9: Điện áp cấp theo mức từ Vss+3 đến Vss+20 Chân 10: Tín hiệu vào cho cổng điều khiển mức cao Chân 11: Đầu vào theo mức để tắt Chân 12: Tín hiệu vào cho cổng điều khiển mức thấp Chân 13: Chân cấp mass cho IC 10 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử Im = ĐH SPKT Hưng Yên E T L Cuối cơng thức dịng điện tải có dạng I = E T (t− ) L Tải L + R nối tiếp: Khi cho xung mở T1 T3 ta có phương trình vi phân: L di + R.i = E dt (1) Viết (1) dạng toán tử laplace: pI(p) – i(0) + aI(p) = Trong a = R L E Lp i(0) = - Im I(p) = ℑ E - p+ a L(p+ a) p Và nghiệm phương trình là: E i = R (1 – e−at ¿ – Im.e−at (2) Và vận dụng sơ kiện thứ hai, xác định được: Im = R 1−e− RT/ I L 1+e−RT / I Tải R+L song song: Điện áp đặt tải u, có dạng “ hình sin chữ nhật “ , với biên độ  E, Khi T1 T3 mở cho dịng chảy qua, ta có phương trình sau IR = R L di l =E dt E il = - t + C L L Do đó: Vận dụng kiện thứ nhất, xác định số tích phân:  C = - ILm Vận dụng sơ kiện thứ hai, xác định trị số ILm: ILm = E T - ILm 2L => ILm = E fL 19 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên 20 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên CHƯƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MẠCH NGHỊCH LƯU ÁP PHA 2.1 Sơ đồ khối toàn mạch NGUỒN 220VAC KHỐI CHỈNH LƯU KHỐI LỌC KHỐI CÔNG SUẤT KHỐI ĐIỀU KHIỂN TẢI KHỐI KHUẾCH ĐẠI NGUỒN ĐIỀU KHIỂN Hình 2.1: Sơ đồ khối tồn mạch 21 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng n 2.2 Tính tốn, thiết kế mạch động lực 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý mạch động lực 22 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng n 2.2.2 Tính tốn chọn IGBT - Điện áp đặt vào van: U=310V Coi tải trở ta có dòng qua van I P 500   2.3A U 220 Coi van công suất chọn phải vào thơng số dịng điện điện áp mạch Cụ thể van cơng suất tính chọn phải thỏa điều kiện nhà sản xuất quy định Trong thơng số thường phải ưu tiên hàng đầu tính chọn va cơng suất điện áp làm việc van Uv; dòng điện hiệu dụng chảy qua van I VRMS dòng điện trung bình chảy qua van I VAV Trong điện áp van chọn phải thỏa mãn điều kiện U v=(1.6ữ2)U ngmax =>U v = 2ì310 = 620V Cũn dũng điện van sông suất chọn phụ thuộc vào điều kiện làm mát Nếu va bán dẫn công làm mát tản nhiệt đối lưu tự nhiên khả chịu dịn điện 25÷30% dịng định mức ghi van Nếu van bán dẫn công suất làm mát tản nhiệt có quạt gió làm mát khả chịu dịng điện 50÷70% dịng định mức ghi van Nếu van bán dẫn cơng dược làm mát tản nhiệt có dung dịch làm mát khả chịu dịng điện đạt 100% dịng định mức ghi van.Theo cách ta chọn điều kiện làm mát tản nhiệu đối lưu tự nhiên Vì ta có : I = (25÷30%) IVRMS  IVRMS =(2.3*100)/25=9,2A Chọn van có: U V = 600V I V = 10A Căn vào tính tốn ta chọn IGBT : FGA25N120AN Tính FGA25N120AN: - Tốc độ chuyển mạch nhanh - Điện áp bão hòa thấp: VCE(sat) =2.5 V, IC =25A - Trở kháng vào cao Hình 2.3: IGBT FGA25N120AN 23 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên Ký hiệu Mô tả VCES Điện áp emitter khóa VGES Điện áp gate-emitter FGA25N120AN collector- Đơn vị 1200 V ± 20 V IC Dòng điện colltter chiều (TC=100oC) 25 A ICM Dòng điện đỉnh collectter lặp lại 75 A PD Công suất tiêu tán cực đại (TC=100oC) 125 W TJ Nhiệt độ chuyển tiếp Ký hiệu Định nghĩa o 55 đến +150 - Điều kiện Type C Đơn vị VGE(th) Điện áp gate-emitter ngưỡng 5.5 V VCE(sat) Điện áp collector-emitter bão VCC= 600 V, Ic= 25A, 2.5 hòa RG= 10Ω , VGE= 15V, V td(on) Thời gian trễ mở 60 ns td(off) Thời gian trễ đóng 170 ns tr Thời gian tăng trưởng 60 ns TC = 25°C Bảng 2.1: Một số thông số FGA25N120A 2.2.3 Bảo vệ IGBT Thông thường IGBT sử dụng mạch đóng cắt tần số cao, từ đến hàng chục kHz Ở tần số đóng cắt cao vậy, cố phá hủy phần tử nhanh dẫn đến phá hỏng toàn thiết bị Sự cố thường xảy q dịng ngắn mạch từ phía tải từ phần tử có lỗi chế tạo lắp ráp Có thể ngắt dịng IGBT cách đưa điện áp điều khiển giá trị âm Tuy nhiên q tải dịng điện đưa IGBT khỏi chế độ bão hịa dẫn đến cơng suất phát nhiệt tăng đột ngột, phá hủy phần tử sau vài chu kỳ đóng cắt Mặt khác khóa IGBT lại 24 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên thời gian ngắn dòng điện lớn dấn đến tốc độ tăng dòng lớn, gây áp collector, emiter, đánh thủng phần tử Bên cạnh sảy cố bất ngờ, ảnh hưởng nhiễu Chính ta phải tính tốn bảo vệ cho van bán dẫn sảy cố… Để bảo vệ ngắn mạch q tải dịng điện dùng Aptơmat cầu chì - Nguyên tắc chọn thiết bị theo dòng điện với Ibv = (1,11,3)Ilv -Dòng bảo vệ Aptơmat khơng vượt q dịng ngắn mạch máy biến áp Từ ta chọn cầu chì dể bảo vệ với: Ibv = (1,11,3)Ilv= 1.3*2.3=2.99 (A) Ta chọn cầu chì 3A để bảo vệ q dịng cho IGBT 2.2.4 Tính tốn làm mát cho IGBT Thiết bị bán dẫn nhạy cảm với nhiệt độ Nếu làm việc nhiệt độ mặt ghép lớp nhiệt độ cho phép Tjm , gây phá hỏng thiết bị bán dẫn Vì việc tính tốn tỏa nhiệt cho mặt ghép cần thiết: + Khi tính tốn sơ đồ đẳng trị nhiệt thể sau: Trong đó: Tj: Là nhiệt độ mặt ghép Tv: Là nhiệt độ vỏ thiết bị bán dẫn Tr: Là nhiệt độ cánh tản nhiệt Ta: Là nhiệt độ khơng khí môi trường làm việc Rjv: Nhiệt trở mặt ghép vỏ thiết bị bán dẫn Rvt: Nhiệt trở vỏ cánh tán nhiệt Rra: Nhiệt trở cánh tản nhiệt khơng khí mơi trường Hình 2.4: Sơ đồ đẳng trị nhiệt + Nhiệt độ truyền từ vùng nóng sang vùng lạnh, cơng suất nhiệt truyền tỉ lệ thuận với nhiệt sai tỉ lệ nghịch với nhiệt trở Rth 25 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên T 1−T ∆P= R th Trong T1 nhiệt độ vùng nóng, T2 nhiệt độ vùng lạnh, nhiệt trờ Rth = Rjv + Rvr + Rra tính ∘C /w - Trong toán nhiệt thường đưa cho biết Tjm, Ta, Rth, ∆P Yêu cầu xác định biện pháp làm mát đối lưu tự nhiên hay phải quạt mát m/s Hình 2.5: a) Đặc tính vol-ampe b ) Đường cong biểu diễn nhiệt trở cánh tản nhiệt tốc độ quạt làm mát c) Đường cong biểu diễn nhiệt trở cánh tản nhiệt môi trường Với kiện ta chọn tản nhiệt tản nhiệt đối lưu có T1 = 155 oC, T2 = 30 oC, ∆P = 125 => Rth=1oC/W ta chọn loại tản nhiệt đây: Hình 2.6: Tản nhiệt tiêu chuẩn 26 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên 2.2.5 Khuếch đại tín hiệu điều khiển cho IGBT Để khuếch đại tín hiệu điều khiển IGBT có phương án: - Biến áp xung IC chuyên dụng Transistor Khuếch đại biến áp xung có khả cách ly khó khăn cách sử dụng chế tạo Khuếch đại transistor nhỏ gọn biến áp xung dùng cho mạch công suất nhỏ Khuếch đại IC chuyên dụng mạch sử dụng IC IR2110 vừa đáp ứng tần số lớn vừa sử dụng dễ khơng địi hỏi kiến thức chun sâu 2.3 Tính tốn, thiết kế mạch điều khiển 2.3.1 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển Hình 2.8: Sơ đồ ngyên lý mạch điều khiển 27 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên 2.3.2 Tính tốn tần số đầu mạch điều khiển Tần số nghịch lưu f=50Hz ta phải tính tốn tần số xung IC SG3525 cho có tần số 50Hz Hình 2.9: Sơ đồ khối IC SG3525 Tần số dao động IC SG3525 tính theo công thức (theo datasheet): f  CT (0.7.R T  3RD ) Như tần số dao động phụ thuộc vào CT, RT RD Tần số dao động gấp đôi tần số đầu nên để muốn tần số đầu 50Hz fosc=100Hz Ta chọn CT=0.1uF RD=220 Ω thay vào công thức trên: 100  0.1.10 (0.7.R T  3.220) 6 ta suy RT=141.9 kΩ  Chúng ta chọn RT biến trở 100k trở thường 100k 28 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên 2.4 Sơ đồ nguyên lý nguyên lý hoạt động toàn mạch 2.4.1 Sơ đồ nguyên lý tồn mạch Hình 2.10: Sơ đồ ngun lý tồn mạch 29 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên 2.4.2 Nguyên lý hoạt động toàn mạch Khi cấp nguồn SG3525 hoạt động tạo xung 50Hz xung SG3525 phụ thuộc vào điện trở RT ,RD, CT Để điều chỉnh tần số phát ta mắc biến trở 150k chân ta thay đổi dài tần số Tín hiệu xung chân 11 chấn 14 ln lệch pha 180 độ Tín hiệu hai chân đưa vào chân 10 12 IR2110 ( chân H IN LIN ) khuếch đại cách ly với mạch điều khiển Tín hiệu IR2110 HO LO kích cho cặp IGBT mạch cầu Q1 Q2 Q3 Q4 Khi có xung điều khiển vào van Giả sử nửa chu kì đầu Q1 Q4 mở cho dòng chạy qua tải Q2 Q3 bị khóa lại, dòng điện qua Q1 đến tải qua Q4 nguồn Nửa chu kì sau Q3 Q2 mở cịn Q1 Q4 khóa lại dịng từ Q4 đến tải qua Q1 nguồn Khi đóng cắt liên tục van khơn thể đảo chiều cách đột ngột Nên diode nội bên van có nhiệm dẫn giịng suy giảm dần, khiến van kịp thời khóa lại Q trình đóng cắt liên tục tạo dòng điện qua tải biến thiên ngược chiều 30 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên CHƯƠNG KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ 3.1 Khảo sát tín hiệu mạch điều khiển Hình 3.1: Ouput driver SG3525 Tín hiệu Sg3525 chân 11 (tín hiệu màu đỏ) 14 (tín hiệu màu vàng) Hai xung điều khiển lệch pha 180 độ Tần số 50Hz duty 47% đảm bảo tần số thời gia mở van 3.2 Khảo sát tín hiệu mạch khuếch đại Hình 3.2: Tín hiệu LO IR2110 31 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng n Tín hiệu đầu LO IC IR 2110 tín hiệu màu đỏ tín hiệu LO vào điều khiển Q2 Cịn tín hiệu màu vàng tín hiệu vào điều khiển Q4 Hai tín hiệu LO đầu giống tín hiệu Lin đầu vào ( tín hiệu Hin đầu vào lấy từ chân 14 Sg3525 ) có tần số giống 50Hz, duty 47% Bên cạnh tín hiệu lệch pha 180 độ đảm bào điều kiện Q2 mở Q4 khóa ngược lại Hình 3.3: Tín hiệu HO IR2110 Tín hiệu đầu HO cuar IR2110 không đo lúc nên ta khảo sát kênh Trên hình tín hiệu IR2110 tín hiệu IC tương tự lệch pha Tín HO giống với tín hiệu đầu vào Hin ( lấy từ chân 11 SG3525 ) có tần số 50Hz duty 47% 32 GVHD:Nguyễn Đình Hùng Khoa Điện_Điện Tử ĐH SPKT Hưng Yên 3.3 Tài liệu tham khảo [1] Lê Văn Doanh: Điện tử công suất, NXB Khoa học Kỹ Thuật, 2009 [2] Võ Minh Chính, Phạm Quốc Hải, Trần Trọng Minh: Điện tử công suất, NXB Khoa học Kỹ Thuật, 2005 [3] Trần Trọng Minh: Điện tử cơng suất, NXB Giáo Dục, 2004 [4] Nguyễn Bính: Điện tử công suất, NXB Kỹ Thuật, 2007 [6] Vũ Trung Học: Điện tử công suất, NXB Kỹ Thuật, 2004 [6] Nguyễn Đình Hùng: Giáo trình điện tử cơng suất [7] Đỗ Cơng Thắng: Giáo trình điện tử cơng suất 33 GVHD:Nguyễn Đình Hùng ... số pha tùy ý Tần số điện áp nghịch lưu nói chung điều chỉnh 1.5.2 Mạch nghịch lưu pha nguồn dịng dùng máy biến áp có điểm a) Sơ đồ nguyên lý Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý mạch nghịch lưu dòng pha. .. điện, điện áp mạch nghịch lưu dòng pha sơ đồ cầu 1.5.4 Nghịch lưu độc lập nguồn áp pha a) Sơ đồ nguyên lý Hình 1.11: Sơ đồ nguyên lý mạch nghịch lưu nguồn áp 1pha Trong đó: - T1,T2,T3,T4: Là IGBT... Hình 1.9: Sơ đồ nguyên lý mạch nghịch lưu dòng pha sơ đồ cầu H b) Nguyên lý làm việc Các tín hiệu điều khiển đưa vào đơi thyritstor T1,T2 lệch pha với tín hiệu điều khiển đưa vào đơi T3,T4 góc